(57)【要約】【課題】ＤＣ−ＤＣコンバータが故障した場合でも、燃料電池におけるガスの不足状態を回避し、燃料電池の劣化を防止する。【解決手段】電気システム１０は、燃料電池１４と蓄電装置７０が走行モータ１７に対して並列に接続されており、並列接続部１３０よりも蓄電装置７０側に第１ＤＣ−ＤＣコンバータ７４が設けられている。電力制御系統２００における電源制御コントローラ１１０には第１ＤＣ−ＤＣコンバータ７４の故障を検出する故障検出部１１０ｃが設けられている。該故障検出部１１０ｃにより第１ＤＣ−ＤＣコンバータ７４の故障が検出された場合、燃料電池１４から出力される電力の応答性を制限する。【選択図】図８
2006286305.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池と蓄電装置が負荷に対して並列に接続された燃料電池の電気システムにおいて、
前記燃料電池と前記蓄電装置の並列接続部よりも前記蓄電装置側に設けられたＤＣ−ＤＣコンバータと、
前記ＤＣ−ＤＣコンバータの故障を検出する故障検出手段と、
前記故障検出手段により前記ＤＣ−ＤＣコンバータの故障が検出された場合、前記燃料電池から出力される電力の応答性を制限する応答制限手段と、
を有することを特徴とする燃料電池の電気システム。
【請求項２】
請求項１記載の電気システムにおいて、
前記応答制限手段は、前記ＤＣ−ＤＣコンバータの故障時における許容出力変化量を、正常運転時における許容出力変化量よりも小さく設定することを特徴とする電気システム。
【請求項３】
燃料電池と蓄電装置が電力変換器を介して走行モータに対して並列に接続された電気システムを備え、前記走行モータにより走行する燃料電池車両において、
前記燃料電池と前記蓄電装置の並列接続部よりも前記蓄電装置側に設けられたＤＣ−ＤＣコンバータと、
前記燃料電池に反応ガスを供給する反応ガス供給手段と、
前記ＤＣ−ＤＣコンバータの故障を検出する故障検出手段と、
前記故障検出手段により前記ＤＣ−ＤＣコンバータの故障が検出された場合、前記燃料電池から出力される電力の応答性を制限する応答制限手段と、
を有することを特徴とする燃料電池車両。
【請求項４】
請求項３記載の燃料電池車両において、
前記応答制限手段は、前記ＤＣ−ＤＣコンバータの故障時における許容出力変化量を、正常運転時における許容出力変化量よりも小さく設定することを特徴とする燃料電池車両。
【請求項５】
請求項３記載の燃料電池車両において、
前記反応ガス供給手段は、反応ガスを送給するポンプと、該ポンプを駆動するモータとを備え、
前記モータは、前記並列接続部と同じ電源ラインから電力供給を受けることを特徴とする燃料電池車両。
【請求項６】
請求項４記載の燃料電池車両において、
前記許容出力変化量は、前記走行モータの許容トルク変化量であることを特徴とする燃料電池車両。
【請求項７】
請求項３記載の燃料電池車両において、
さらに、前記ＤＣ−ＤＣコンバータの故障時に、前記走行モータの回生電力を規定の故障時回生電力制限値以下に制限する回生電力制限手段を備えていることを特徴とする燃料電池車両。
【請求項８】
請求項７記載の燃料電池車両において、
前記回生電力制限手段は、前記電気システムの電圧に基づいて前記走行モータの許容モータ回生電力上限値を算出し、前記故障時回生電力制限値と許容モータ回生電力上限値のうち小さい値以下に前記モータの回生電力を制限することを特徴とする燃料電池車両。
【請求項９】
請求項３記載の燃料電池車両において、前記ＤＣ−ＤＣコンバータの故障時に車両補機の少なくとも一部の電力消費を制限する車両補機電力制限手段を備えていることを特徴とする燃料電池車両。
【請求項１０】
請求項９記載の燃料電池車両において、
前記車両補機は、電動エアコンモータであることを特徴とする燃料電池車両。
【請求項１１】
燃料電池と蓄電装置が電力変換器を介して走行モータに対して並列に接続された電気システムを備え、前記走行モータにより走行する燃料電池車両において、
前記燃料電池と前記蓄電装置の並列接続部よりも前記蓄電装置側に設けられたＤＣ−ＤＣコンバータと、
前記燃料電池に反応ガスを供給する反応ガス供給手段と、
前記ＤＣ−ＤＣコンバータの故障を検出する故障検出手段と、
前記故障検出手段により前記ＤＣ−ＤＣコンバータの故障が検出された場合、前記燃料電池を保護する制御を行う保護制御手段と、
を有することを特徴とする燃料電池車両。
【請求項１２】
燃料電池と蓄電装置が電力変換器を介して走行モータに対して並列に接続され、前記燃料電池と前記蓄電装置との並列接続部よりも前記蓄電装置側にＤＣ−ＤＣコンバータが設けられた電気システムを用いる電力供給方法において、
前記燃料電池に反応ガスを供給する反応ガス供給工程と、
前記ＤＣ−ＤＣコンバータの故障を検出する故障検出工程と、
前記故障検出工程により前記ＤＣ−ＤＣコンバータの故障が検出された場合、前記燃料電池から出力される電力の応答性を制限する応答制限工程と、
を有することを特徴とする電力供給方法。
【請求項１３】
請求項１２記載の電力供給方法において、
前記応答制限工程では、前記ＤＣ−ＤＣコンバータの故障時における許容出力変化量を、正常運転時における許容出力変化量よりも小さく設定することを特徴とする電力供給方法。
【請求項１４】
請求項１３記載の電力供給方法において、
前記反応ガス供給工程では、反応ガスを送給するポンプと、該ポンプを駆動するモータとを用い、
前記モータは、前記並列接続部と同じ電源ラインから電力供給を受けることを特徴とする電力供給方法。
【請求項１５】
請求項１３記載の電力供給方法において、
前記許容出力変化量は、前記走行モータの許容トルク変化量であることをと特徴とする電力供給方法。
【請求項１６】
請求項１２記載の電力供給方法において、
さらに、前記ＤＣ−ＤＣコンバータの故障時に、前記走行モータの回生電力を規定の故障時回生電力制限値以下に制限する回生電力制限工程を備えることを特徴とする電力供給方法。
【請求項１７】
請求項１６記載の電力供給方法において、
前記回生電力制限工程は、前記電気システムの電圧に基づいて前記走行モータの許容モータ回生電力上限値を算出し、前記故障時回生電力制限値と許容モータ回生電力上限値のうち小さい値以下に前記モータの回生電力を制限することを特徴とする電力供給方法。
【請求項１８】
請求項１２記載の電力供給方法において、前記ＤＣ−ＤＣコンバータの故障時に車両補機の少なくとも一部の電力消費を制限する車両補機電力制限工程を備えていることを特徴とする電力供給方法。
【請求項１９】
請求項１８記載の電力供給方法において、
前記車両補機は、電動エアコンモータであることを特徴とする電力供給方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池の電気システム、燃料電池車両及び電力供給方法に関し、特に、燃料電池と蓄電装置が負荷に対して並列に接続され、並列接続部よりも蓄電装置側にＤＣ−ＤＣコンバータが設けられた電気システム、及び該電気システムを用いた燃料電池車両、電力供給方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近時、走行駆動源として燃料効率及び環境性に優れる燃料電池を搭載した燃料電池車両が開発及び実用化されている。燃料電池車両に搭載される燃料電池は、走行上の十分な駆動力を満たすために大電力を発生させる必要があり、高電圧型の燃料電池が用いられることが多い。
【０００３】
また、燃料電池車両では、高負荷時や負荷変動時に供給電力をアシストするとともに、回生電力を蓄えるための蓄電装置が搭載される場合がある。
【０００４】
燃料電池の発生電圧と蓄電装置の定格電圧は異なる場合には、燃料電池に接続される電源ラインと蓄電装置に接続される電源ラインとの間で双方向に電圧変換を行うＤＣ−ＤＣコンバータを設けることにより、電力の相互供給及び回生等を効率的に行うことができる。
【０００５】
また、燃料電池車両においては、一般車両におけるエアコン、ワイパ、パワーウィンドモータ等の通常の車両用補機に加えて、燃料電池を稼動するための燃料電池用補機、つまりエアーコンプレッサ、水素供給ポンプ、及び冷却水循環用ポンプ等が搭載される。
【０００６】
このような、車両用補機及び燃料電池用補機に対して電力を供給する接続形式として、特許文献１においては、図１３に示すように、燃料電池１とインバータ２とを接続する電源ライン３から分岐したラインにより車両用補機４及び燃料電池用補機５に電力供給を行う例が示されている。この電源ライン３はモータの駆動に適した高電圧であり、蓄電装置６に対しては電力をＤＣ−ＤＣコンバータ７で降圧して供給している。このＤＣ−ＤＣコンバータ７は双方向に電圧変換が可能である。
【０００７】
また、特許文献２においては、図１４に示すように、蓄電装置６とＤＣ−ＤＣコンバータ７とを接続する電源ライン８から分岐したラインにより、車両用補機４及び燃料電池用補機５に対して電力供給を行う例が示されている。電源ライン８は電源ライン３に対してＤＣ−ＤＣコンバータ７により降圧されていることから低電圧に設定されている。
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−１９３０６３号公報
【特許文献２】特開２００２−１１８９８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献２に示されている例に基づいて補機類を増設する場合には、各補機は蓄電装置６（図１４参照）に接続された低電圧の電源ライン８に設けられることになる。このようにシステムを増設すると、仮にＤＣ−ＤＣコンバータが故障して燃料電池で発生する電力を低電圧の電源ライン８に供給できない事態が発生した場合、その後の走行距離が短くなるという懸念がある。つまり、燃料電池の稼動には反応ガスを供給するためエアーコンプレッサやポンプ等を駆動することが不可欠であるが、これらの補機も低電圧の電源ラインに接続されていることから蓄電装置に残存している電力でのみ駆動される。したがって、燃料タンクに水素ガスが十分に蓄えられていても、該水素ガスからはエアーコンプレッサやポンプを駆動するための電力が得られず、蓄電装置が放電を終了した時点で燃料電池も停止することとなる。また、エアーコンプレッサやポンプは消費電力が比較的大きいことから、ＤＣ−ＤＣコンバータが故障した場合には蓄電装置の放電速度は速く、長時間の稼動は困難である。
【００１０】
さらに、特許文献１及び特許文献２のいずれの例においても、ＤＣ−ＤＣコンバータが故障した場合に、そのまま走行を継続すると燃料電池を劣化させるおそれがある。すなわち、燃料電池における発電量は燃料ガス及び反応ガスの供給量に応じて設定されるが流体の慣性、管路抵抗及びエアーコンプレッサの動特性等により燃料ガス及び反応ガスの供給量を急速に変化させることには限界があり、必要とされる電力の変化量（つまり応答性）に反応しきれない状況が発生し得る。このような場合にＤＣ−ＤＣコンバータが故障していると蓄電装置からの電流アシストがないことから、燃料電池には発電許容変化量を超えた発電が必要となり、反応ガス、燃料ガスの供給ポンプの能力が不足することになる。その結果、ガス不足の状態の稼動となり、燃料電池の劣化を招くおそれがある。
【００１１】
この場合、一度劣化した燃料電池の修復は困難であり、ＤＣ−ＤＣコンバータの故障を修理しても燃料電池は劣化したままであって、発電能力及び寿命の低下を招くことになる。
【００１２】
本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、燃料電池の電気システムにおけるＤＣ−ＤＣコンバータが故障した場合でも、燃料電池におけるガスの不足状態を回避し、燃料電池の劣化を防止する電気システム、燃料電池車両及び電気供給方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係る燃料電池の電気システムは、燃料電池と蓄電装置が負荷に対して並列に接続された燃料電池の電気システムにおいて、前記燃料電池と前記蓄電装置の並列接続部よりも前記蓄電装置側に設けられたＤＣ−ＤＣコンバータと、前記ＤＣ−ＤＣコンバータの故障を検出する故障検出手段と、前記故障検出手段により前記ＤＣ−ＤＣコンバータの故障が検出された場合、前記燃料電池から出力される電力の応答性を制限する応答制限手段とを有することを特徴とする（請求項１記載の発明）。
【００１４】
また、本発明に係る燃料電池車両は、燃料電池と蓄電装置が電力変換器を介して走行モータに対して並列に接続された電気システムを備え、前記走行モータにより走行する燃料電池車両において、前記燃料電池と前記蓄電装置の並列接続部よりも前記蓄電装置側に設けられたＤＣ−ＤＣコンバータと、前記燃料電池に反応ガスを供給する反応ガス供給手段と、記ＤＣ−ＤＣコンバータの故障を検出する故障検出手段と、前記故障検出手段により前記ＤＣ−ＤＣコンバータの故障が検出された場合、前記燃料電池から出力される電力の応答性を制限する応答制限手段とを有することを特徴とする（請求項３記載の発明）。
【００１５】
さらに、本発明に係る燃料電池車両は、燃料電池と蓄電装置が電力変換器を介して走行モータに対して並列に接続された電気システムを備え、前記走行モータにより走行する燃料電池車両において、前記燃料電池と前記蓄電装置の並列接続部よりも前記蓄電装置側に設けられたＤＣ−ＤＣコンバータと、前記燃料電池に反応ガスを供給する反応ガス供給手段と、前記ＤＣ−ＤＣコンバータの故障を検出する故障検出手段と、前記故障検出手段により前記ＤＣ−ＤＣコンバータの故障が検出された場合、前記燃料電池を保護する制御を行う保護制御手段とを有することを特徴とする（請求項１１記載の発明）。
【００１６】
さらにまた、本発明に係る電力供給方法は、燃料電池と蓄電装置が電力変換器を介して走行モータに対して並列に接続され、前記燃料電池と前記蓄電装置との並列接続部よりも前記蓄電装置側にＤＣ−ＤＣコンバータが設けられた電気システムを用いる電力供給方法において、前記燃料電池に反応ガスを供給する反応ガス供給工程と、記ＤＣ−ＤＣコンバータの故障を検出する故障検出工程と、前記故障検出工程により前記ＤＣ−ＤＣコンバータの故障が検出された場合、前記燃料電池から出力される電力の応答性を制限する応答制限工程とを有することを特徴とする（請求項１２記載の発明）。
【００１７】
このように、ＤＣ−ＤＣコンバータの故障を検知した場合に、燃料電池から出力される電力の応答性を制限することにより、蓄電装置からの電流アシストがなくても燃料電池におけるガスの不足状態が回避され、燃料電池の劣化を防止することができる。また、前記保護制御手段は、燃料電池の応答性の制限の他、出力制限や回生制限等を行うことにより燃料電池を保護することができる。
【００１８】
この場合、前記応答制限手段（又は工程）は、前記ＤＣ−ＤＣコンバータの故障時における許容出力変化量を、正常運転時における許容出力変化量よりも小さく設定すると（請求項２、４、１３記載の発明）、電力の応答性を制限しやすい。
【００１９】
前記反応ガス供給手段（又は工程）は、反応ガスを送給するポンプと、該ポンプを駆動するモータとを備え、前記モータは、前記並列接続部と同じ電源ラインから電力供給を受けるように接続するとよい（請求項５、１４記載の発明）。つまり、燃料電池の稼働を継続するためにはポンプ用のモータを駆動しなければならないが、該モータを並列接続部と同じ電源ラインに接続することにより燃料電池から電力供給を受けることになり、ＤＣ−ＤＣコンバータの故障時には蓄電装置の蓄電容量と無関係にモータを駆動することができる。したがって、蓄電装置の容量はＤＣ−ＤＣコンバータの故障を考慮する必要がなく、その分小型化が図られる。
【００２０】
前記許容出力変化量は、前記走行モータの許容トルク変化量とすると（請求項６、１５記載の発明）、出力電力値の変化量を制限する場合と比較して走行のドライバビリティの調整が容易である。
【００２１】
さらに、前記ＤＣ−ＤＣコンバータの故障時に、前記走行モータの回生電力を規定の故障時回生電力制限値以下に制限する回生電力制限手段（又は工程）を設けることにより、電気システムに過電圧が生じることを防止できる（請求項８、１６記載の発明）。
【００２２】
前記回生電力制限手段（又は工程）は、前記電気システムの電圧に基づいて前記走行モータの許容モータ回生電力上限値を算出し、前記故障時回生電力制限値と許容モータ回生電力上限値のうち小さい値以下に前記モータの回生電力を制限することにより（請求項９、１７記載の発明）、温度等の影響を排し、電気システムを一層確実に保護することができる。
【００２３】
前記ＤＣ−ＤＣコンバータの故障時に車両補機の少なくとも一部の電力消費を制限する車両補機電力制限手段（又は工程）を備えることにより（請求項１０、１８記載の発明）、車両補機で消費される電力を走行用に利用することができ、ＤＣ−ＤＣコンバータの故障時における走行距離を伸ばすことができる。
【００２４】
前記車両補機は、電動エアコンモータであるとよい（請求項１１、１９記載の発明）。電動エアコンモータは、車両補機の中で消費電力が大きいことから、電動エアコンモータの電力消費を制限することにより、ＤＣ−ＤＣコンバータの故障時における走行距離を一層伸ばすことができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明に係る燃料電池の電気システム、燃料電池車両及び電力供給方法によれば、ＤＣ−ＤＣコンバータの故障を検知した場合に、燃料電池から出力される電力の応答性を制限することにより、蓄電装置からの電流アシストがなくても燃料電池におけるガスの不足状態が回避され、燃料電池の劣化を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明に係る燃料電池の電気システム、燃料電池車両及び電力供給方法について実施の形態を挙げ、添付の図１〜図１２を参照しながら説明する。
【００２７】
図１に示すように、本実施の形態に係る電気システム１０は、燃料電池車両１２に搭載されている。燃料電池車両１２は燃料電池１４が発生する電力によりインバータ（電力変換器）１６を介して三相型の走行モータ１７を制御し、回転させ、該走行モータ１７の回転軸に接続されたディファレンシャルギアや変速機等のギア機構１８を介して駆動輪２０を駆動することができる。燃料電池１４は、走行上の十分な電力を発生させために大電力且つ高電圧型が用いられている。ここで、燃料電池１４が発生する電圧を電圧Ｖ１とする。
【００２８】
図２に示すように、燃料電池１４には、燃料ガス供給系２２、反応ガス供給系（反応ガス供給手段）２４及び冷却媒体供給系２６が接続される。燃料ガス供給系２２は、水素タンク２８と燃料電池１４の燃料ガス入口２２ａとに接続される水素供給流路３０を備える。この水素供給流路３０には、水素タンク２８側から遮断弁３２、エゼクタ３４及び水素供給ポンプ３５が配設される。
【００２９】
燃料電池１４の燃料ガス出口２２ｂには、水素循環流路３６が接続されるとともに、この水素循環流路３６は、エゼクタ３４を介して水素供給流路３０に合流される。この水素循環流路３６から分岐する水素排出流路３８には、パージ弁４０が接続される。
【００３０】
反応ガス供給系２４は、エアーコンプレッサ（又はスーパーチャージャ）４２と燃料電池１４の反応ガス入口２４ａとに接続される空気供給流路４４を備える。燃料電池１４の反応ガス出口２４ｂには、空気排出流路４６が接続され、該空気排出流路４６は、背圧弁４７を介して排気管５０が接続される。
【００３１】
冷却媒体供給系２６は、燃料電池１４の冷却媒体入口２６ａと冷却媒体出口２６ｂとに接続される冷却媒体循環流路５２を備える。この冷却媒体循環流路５２には、冷却媒体を循環供給するための冷却水循環ポンプ５４が配設される。冷却媒体循環流路５２には放熱用のラジエータ５３が設けられており、冷却水循環ポンプ５４の作用下に通過する冷却媒体を放熱、冷却する。
【００３２】
燃料電池１４内においては、水素供給ポンプ３５によって水素供給流路３０から供給される水素ガス（燃料ガス）と、エアーコンプレッサ４２により所定圧力に加圧されて空気供給流路４４から供給される空気（反応ガス）がそれぞれ所定の電極に送られ、電極触媒層内で電気化学反応により消費され、発電が行われる。燃料電池１４で発生した電力はプラス側の出力端子１４ｐ及びマイナス側の出力端子１４ｎから出力される。なお、電気システム１０においてプラス側とマイナス側の一対からなる構成部については、プラス側を示す符号に添え字ｐを付し、マイナス側を示す符号には添え字ｎを付すものとする。
【００３３】
燃料電池１４内の未使用の水素ガスを含む排ガスは、燃料ガス出口２２ｂから水素循環流路３６に排出される。この排ガスは、水素循環流路３６を通ってエゼクタ３４から水素供給流路３０に供給され、再度、燃料電池１４に燃料ガスとして供給される。燃料電池１４内で消費された空気は、反応ガス出口２４ｂから空気排出流路４６に排出される。
【００３４】
燃料電池１４を駆動するシステムは、上記の構成に限ることはなく、例えば、水素供給ポンプ３５を省略したシステムを有するものであってもよい。また、水素供給ポンプ３５、エアーコンプレッサ４２及び冷却水循環ポンプ５４は１つのモータで駆動するようにしてもよい。
【００３５】
なお、図２においては、燃料電池用補機であるモータ３５ａ、４２ａ及び５４ａと第１電源ライン７２との電気的接続の図示を省略している。
【００３６】
図１に戻り、電気システム１０は、燃料電池１４の出力電圧より低電圧の蓄電装置７０と、燃料電池１４の出力端子１４ｐ及び１４ｎに接続された第１電源ライン７２と、蓄電装置７０の出力端子７０ｐ及び７０ｎに接続された第２電源ライン７３と、第１電源ライン７２と第２電源ライン７３との間で双方向に電圧変換を行う第１ＤＣ−ＤＣコンバータ７４とを有する。第１電源ライン７２はプラス側ライン７２ｐ及びマイナス側ライン７２ｎからなり、第２電源ライン７３はプラス側ライン７３ｐ及びマイナス側ライン７３ｎからなる。蓄電装置７０としては、例えば、各種二次電池、鉛バッテリ、リチウムイオン電池及び電気二重層キャパシタ等を用いることができる。
【００３７】
電気システム１０は、さらに第１電源ライン７２から電力供給を受ける第１電気補機７６と、第２電源ライン７３から電力供給を受ける第２電気補機７８とを有する。第１電気補機７６は、燃料電池１４を稼動するための燃料電池用補機である。第２電気補機７８は、燃料電池用補機以外の電気補機であり、主に、燃料電池車両１２以外の一般車両にも搭載されている一般的な車両補機である。
【００３８】
電気システム１０において、図１における第１ＤＣ−ＤＣコンバータ７４よりも下に示す部分、すなわち、蓄電装置７０、電源開閉部９８、第２電源ライン７３及び第２電気補機７８は、１つのユニット形式のサブ電気システム１００を構成し、端子１０１を介して第１ＤＣ−ＤＣコンバータ７４に接続されている。このサブ電気システム１００はユニット形式に限らない。つまり、燃料電池１４の出力電圧Ｖ１より低電圧の電圧Ｖ２（又は電圧Ｖ４）で動作し、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ７４を介して第１電源ライン７２に接続される回路であって、蓄電装置７０と、第２電源ライン７３と、第２電気補機７８とを含む部分を示す概念的システムであってもよい。
【００３９】
前記のインバータ１６及び走行モータ１７は電気システム１０に含まれており、第１電源ライン７２から電気供給を受けている。走行モータ１７は、燃料電池車両１２に搭載された電気機器の中で特に高負荷であり、且つ走行車両としての主要な機器であって、第１電気補機７６及び第２電気補機７８に対して主機というべき機器である。インバータ１６は、インバータとしての機能を有しており、第１電源ライン７２から供給される直流電源を三相交流に変換し、運転者のアクセル操作等に連動して適切な周波数及び電力となるように走行モータ１７に供給している。
【００４０】
第１電源ライン７２には、電圧Ｖ１を計測する電圧センサ７２ａ及び燃料電池１４の出力電流を計測する電流センサ７２ｃが設けられるとともに、プラス側ライン７２ｐ及びマイナス側ライン７２ｎにはメインコンタクタ７７ｐ及び７７ｎが設けられ、さらにマイナス側ライン７２ｎには逆流阻止用のダイオード７２ｂが設けられている。
【００４１】
図３に示すように、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ７４は、高圧側（つまり第１電源ライン７２の側）に設けられた電圧センサ７４ａ、保護抵抗７４ｂ及び安定化コンデンサ７４ｃと、低圧側（つまり第２電源ライン７３の側）に設けられた電圧センサ７４ｄ、保護抵抗７４ｅ、及び安定化コンデンサ７４ｆと、昇圧用のスイッチング素子７４ｇと、降圧用のスイッチング素子７４ｈとを有する。
【００４２】
第１ＤＣ−ＤＣコンバータ７４内における高圧側の一対のライン８３ｐ、８３ｎと低圧側の一対のライン８５ｐ、８５ｎのうちそれぞれマイナス側の８３ｎと８５ｎは相互接続されている。スイッチング素子７４ｇ及びスイッチング素子７４ｈは直列に接続され、昇圧用のスイッチング素子７４ｇがライン８３ｎ側、降圧用のスイッチング素子７４ｈがライン８３ｐ側に配置されている。スイッチング素子７４ｇ及びスイッチング素子７４ｈとの間には、低圧のライン８５ｐが分岐接続されている。ライン８５ｐには、電流の安定化を図るリアクトル７４ｉが設けられている。高圧側のライン８３ｐ及び８３ｎは第１電源ライン７２のプラス側ライン７２ｐ及びマイナス側ライン７２ｎに接続されており、低圧側のライン８５ｐ及び８５ｎは第２電源ライン７３のプラス側ライン７３ｐ及びマイナス側ライン７３ｎに接続されている。
【００４３】
スイッチング素子７４ｇ及び７４ｈは高周波でオン、オフを繰り返すチョッパ動作を行うことにより、第１電源ライン７２から供給される電圧Ｖ１の電力を降圧して電圧Ｖ２の電力に変換して第２電源ライン７３に供給することができる。第１電源ライン７２から第１ＤＣ−ＤＣコンバータ７４を介して第２電源ライン７３に供給された電力は蓄電装置７０を充電し、又は第２電気補機７８に対する供給される。スイッチング素子７４ｇ、７４ｈ及び後述するスイッチング素子７９ｄ、９０ｄは半導体素子であり、例えば、トランジスタ、サイリスタ、ＦＥＴ（Field Effect Transistor）又はＩＧＢＴ(Insulated Gate Bipolar Transistor)等が挙げられる。
【００４４】
また、例えば、走行モータ１７に高負荷がかかるときには、燃料電池１４による電力出力を補うため、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ７４は、第２電源ライン７３の電圧Ｖ２の電力を昇圧して電圧Ｖ１の電力に変換し、第１電源ライン７２に供給することができる。この場合、第２電源ライン７３の電力は、蓄電装置７０が放電することにより供給される。
【００４５】
第１電気補機７６は、前記のとおり燃料電池１４を稼動するための燃料電池用補機であり、エアーコンプレッサ４２を駆動するモータ４２ａ、水素供給ポンプ３５を駆動するモータ３５ａ及び冷却水循環ポンプ５４を駆動するモータ５４ａを含む。このうち、エアーコンプレッサ４２を駆動するモータ４２ａは、第１電源ライン７２から第２ＤＣ−ＤＣコンバータ７９を介して電力供給を受ける。第１電気補機７６は燃料改質器であってもよい。
【００４６】
図４に示すように、第２ＤＣ−ＤＣコンバータ７９は、第１電源ライン７２の電圧Ｖ１の電力を電圧Ｖ３の電圧に降圧する機能を有し、電圧センサ７９ａと、保護抵抗７９ｂと、安定化コンデンサ７９ｃと、スイッチング素子７９ｄと、電流の安定化を図るリアクトル７９ｅと、サージカット用ダイオード７９ｆとが設けられている。モータ４２ａは交流三相型であって、インバータ８１により回転制御が行われる。
【００４７】
図５は、横軸に電流、縦軸に電圧をとったＩＶ特性線図であり、燃料電池１４の電圧特性と、スイッチング素子７９ｄにより制御される電圧Ｖ３とを対比して示している。すなわち、スイッチング素子７９ｄは走行モータ１７等の負荷電流Ｉ（又は負荷Ｌ）が規定閾値Ｌｓ未満であるときにチョッパー動作により入力電圧である電圧Ｖ１を降圧して電圧Ｖ３に変成し、負荷Ｌが規定閾値Ｌｓ以上であるときには連続的にオンとすることにより入出力を直結してインバータ８１及びエアーコンプレッサ４２に電力供給を行う。この直結動作を行うことにより発熱が抑制され、第２ＤＣ−ＤＣコンバータ７９の小型化が図られる。
【００４８】
第２電気補機７８は、前記のとおり燃料電池用補機以外の電気補機であり、電動エアコンモータ８０、ワイパモータ８２、パワーウィンドモータ８４等の通常の車両用補機である。
【００４９】
このうち、電動エアコンモータ８０は三相型のモータであって、インバータ８６により回転制御が行われる。なお、燃料電池車両１２においては、エンジンが搭載されていないことから常時回転している回転駆動源がなく、電動エアコンが採用され、コンプレッサ８８は電動エアコンモータ８０により駆動される。また、エンジンが搭載されていないことから大量の熱を発生する熱源がなく、電動エアコンは車内加温用にも兼用され、いわゆるヒートポンプとして作用する。電動エアコンモータ８０はコンプレッサ８８を駆動することにより冷媒を圧縮、循環させ、これにより車内の温度調整が行われる。電動エアコンモータ８０は冷媒を圧縮させる必要から、比較的大容量である。
【００５０】
第２電気補機７８における電動エアコンモータ８０を除くワイパモータ８２、パワーウィンドモータ８４等は、電圧Ｖ２を降圧して低圧の電圧Ｖ４（例えば、１２Ｖ）に変換する第３ＤＣ−ＤＣコンバータ９０を介して第２電源ライン７３に接続されている。また、第３ＤＣ−ＤＣコンバータ９０の出力ラインには、鉛バッテリ９２が接続されている。
【００５１】
第３ＤＣ−ＤＣコンバータ９０は、第２ＤＣ−ＤＣコンバータ７９と同様の降圧作用を奏し、所定のスイッチング素子がチョッピング動作をすることにより入力側の電圧Ｖ２が降圧され電圧Ｖ４となって出力される。
【００５２】
蓄電装置７０は、接続制御用の電源開閉部９８を介して第２電源ライン７３に接続されている。図６に示すように、電源開閉部９８は、電圧Ｖ２を検出する電圧センサ１０３と、プラス側ライン７３ｐ及びマイナス側ライン７３ｎに設けられた一対のバッテリコンタクタ１０２ｐ、１０２ｎと、バッテリコンタクタ１０２ｐに対して並列に設けられた直列接続のプリコンタクタ１０４及び制限抵抗１０６とを有する。
【００５３】
なお、メインコンタクタ７７ｐ、７７ｎ、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ７４、第２ＤＣ−ＤＣコンバータ７９、電源開閉部９８は電源制御コントローラ１１０に接続されており、該電源制御コントローラ１１０の作用下に所定の電源制御処理を行う。これに対して、第３ＤＣ−ＤＣコンバータ９０は、電源制御コントローラ１１０と接続されず、自律的に電圧変換を行う。
【００５４】
燃料電池用補機であるモータ４２ａ、３５ａ及び５４ａは、基本的に第１電源ライン７２から電力供給を受けるが、これ以外の燃料電池用補機である小電力の所定のコントローラやバルブ類、ラジエータファン等（図示せず）は、第２電源ライン７３から電力供給を受けるようにしてもよい。
【００５５】
このように構成される電気システム１０は、ブロック構成図として図７のように示される。図７から明らかなように、燃料電池１４と蓄電装置７０がインバータ１６を介して走行モータ１７に対して並列に接続され、燃料電池１４と蓄電装置７０との並列接続部１３０よりも蓄電装置７０側に第１ＤＣ−ＤＣコンバータ７４が設けられた構成となっている。また、インバータ８１及びモータ４２ａは並列接続部１３０と同じ第１電源ライン７２から電力供給をうけるように接続されている。
【００５６】
次に、電気システム１０における電力制御系統２００を図８を参照しながら説明する。図８に示すように、電力制御系統２００には、前記の電源制御コントローラ１１０と、インバータ１６及び走行モータ１７の制御を行うモータトルク制御部２０２と、アクセル開度Ａｃｃ、車速Ｖ及び走行モータ１７の回転数Ｎに基づいて走行モータ１７が発生するトルクを算出する駆動系トルク算出部（回生電力制限手段）２０４と、燃料電池１４の制御を行う燃料電池制御部（応答制限手段、保護制御手段）２０６と、エアコンの制御を行うエアコンＥＣＵ（車両補機電力制御手段）２０８とを有する。これらの電源制御コントローラ１１０等は、主たる制御部としてのＣＰＵ（Central Processing Unit）と、記憶部としてのＲＡＭ（Random Access Memory）及びＲＯＭ（Read Only Memory）及びドライバ等を有しており、ＣＰＵがプログラムを読み込み、記憶部等と協働しながらソフトウェア処理を実行することにより電源制御処理が実現される。電源制御コントローラ１１０等は、例えば、鉛バッテリ９２から電源供給を受けており、燃料電池１４が停止しているときにも動作可能である。
【００５７】
電源制御コントローラ１１０は、計測された電力を電流値に変換する電力・電流変換部１１０ａと、計測された電流を電力値に変換する電流・電力変換部１１０ｂと、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ７４の故障（以下、コンバータ故障という。）を検出する故障検出部１１０ｃと、走行モータ１７が発生する出力の上限値である許容モータ出力電力上限値Ｗｔｈ１を求める電力閾値算出部１１０ｄと、走行モータ１７による回生電力の上限値である許容モータ回生電力上限値Ｗｔｈ２を求める回生閾値算出部１１０ｅとを有する。コンバータ故障の判断は、例えば、入力側と出力側の双方の電流値を検出し、適正な電流が通電されているか否かによりなされる。また、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ７４がコンバータ故障時にフェール信号を出力する機能を有している場合には、該信号に基づいて故障判断を行ってもよい。電源制御コントローラ１１０は故障検出部１１０ｃによりコンバータ故障が検出された場合、所定の故障信号をモータトルク制御部２０２、駆動系トルク算出部２０４、燃料電池制御部２０６及びエアコンＥＣＵ２０８に通知する。コンバータ故障の有無は運転席のインスツルメントパネル等に表示し運転者に知らせるとよい。本実施の形態に係る燃料電池車両１２では、後述するようにコンバータ故障時にも相当の距離を走行することができるため、運転者がインスツルメントパネルの表示によりコンバータ故障を認識したときには、所定のサービス工場又は燃料補充スタンドまで走行を継続できる可能性が相当に高く、修理又は燃料補充が容易である。
【００５８】
電源制御コントローラ１１０は、コンバータ故障時に走行モータ１７の出力電力の許容出力変化量を正常時よりも小さく設定することにより、燃料電池１４から出力される電力の応答性を制限する。ここで、燃料電池１４の負荷としては、走行モータ１７、水素供給ポンプ３５、エアーコンプレッサ４２及び冷却水循環ポンプ５４等があるが、このうち走行モータ１７が最も負荷が大きい。したがって、該走行モータ１７のトルクを制限することにより、燃料電池１４の電力の応答性を効果的に制限することができる。
【００５９】
具体的には、正常時の許容トルク変化量Ｔ１と故障時の許容トルク変化量Ｔ２を記録したトルク変化量マップ１１０ｆ及び１１０ｇに記録されており、コンバータ故障の有無に基づいて参照するマップを切り替えることにより検索される。すなわち、図９に示すように、正常時の許容トルク変化量Ｔ１は、車速Ｖが増加するにしたがって減少するように設定されている。これは、車速Ｖが高いときには少ないトルク変化で出力が大きく変化するためである。またコンバータ故障時の許容トルク変化量Ｔ２は、許容トルク変化量Ｔ１を所定値だけ減少方向にシフトさせた値として設定されている。これらの許容トルク変化量Ｔ１及びＴ２は閾値として作用し、車速Ｖに対応してモータトルク指令を制限する。
【００６０】
このように、許容出力変化量を走行モータ１７の許容トルク変化量Ｔ１、Ｔ２として設定することにより、走行モータ１７の機械的特性を直接に制御することとなり、例えば出力電力値の変化量を制限する場合と比較して走行のドライバビリティの調整が容易である。許容トルク変化量Ｔ１及びＴ２は、コンバータ故障の有無に基づくマップ切り替えにより検索されることから、制御手順が簡便である。許容トルク変化量Ｔ１及びＴ２は、所定の算出式等によって求めてもよい。
【００６１】
一方、モータトルク制御部２０２は故障信号を受信すると、インバータ１６のスイッチング制御を行い、走行モータ１７の回生電力を規定された故障時回生電力制限値以下となるように制御する。また、エアコンＥＣＵ２０８は故障信号を受信すると、インバータ８１を介して電動エアコンモータ８０の電力消費を制限する。
【００６２】
さらに、電力制御系統２００では、アクセル開度Ａｃｃ等から算出したトルクを駆動系トルク算出部２０４からモータトルク制御部２０２に通知することにより、該モータトルク制御部２０２がインバータ１６のスイッチング制御を行い、走行モータ１７の発生トルクを制御する。一方、駆動系トルク算出部２０４は、走行モータ１７が算出されたトルクを発生するための必要な要求電力Ｗｒを算出して電源制御コントローラ１１０に通知する。電源制御コントローラ１１０では、この電力を電力・電流変換部１１０ａにより電流値に変換して燃料電池制御部２０６に通知する。燃料電池制御部２０６では受信した電流値の発電が可能となるように燃料電池１４、モータ３５ａ、４２ａ、５４ａの制御を行う。
【００６３】
また、燃料電池制御部２０６からは、燃料電池１４の温度等からその時点の燃料電池１４の発電可能量Ｗｃ、及び実際に燃料電池１４が発電している燃料電池発電量Ｗを電源制御コントローラ１１０に通知する。
【００６４】
図１０に示すように、電力閾値算出部１１０ｄでは、発電可能量Ｗｃと要求電力Ｗｒのいずれか小さい方を選択部２１０で選択し、燃料電池発電量Ｗを差し引いた偏差ε１を求める。さらに、求められた偏差ε１に基づいて所定の第１閾値テーブル２１２を参照することにより許容モータ出力電力上限値Ｗｔｈ１を求める。第１閾値テーブル２１２は、偏差ε１が所定値Ｐ１より大きいときには十分に大きい一定値であり、所定値Ｐ１を下回ると比例的に減少し、ε１＝０であるときにはＷｔｈ１＝０となるように設定されている。これにより、燃料電池発電量Ｗが次第に大きくなり発電可能量Ｗｃ又は要求電力Ｗｒのいずれか小さい方に近づくにつれて許容モータ出力電力上限値Ｗｔｈ１が小さく設定されることになる。
【００６５】
図１１に示すように、回生閾値算出部１１０ｅでは、所定のシステム上限電圧Ｖ０から燃料電池１４の出力電圧である電圧Ｖ１を差し引いた偏差ε２を求める。これによりフィードバック的な作用が得られ、温度などにより燃料電池１４の応答性が変化しても常に、燃料電池発電量Ｗ＜発電可能量Ｗｃとなるように制限される。さらに、求められた偏差ε２に基づいて所定の第２閾値テーブル２１４を参照して許容モータ回生電力上限値Ｗｔｈ２の仮閾値Ｗｔｈ２’を求める。第２閾値テーブル２１４は、第１閾値テーブル２１２と同様のテーブルであり、偏差ε２が所定値Ｐ２より大きいときには十分に大きい一定値であり、所定値Ｐ２を下回ると比例的に減少し、ε２＝０であるときにはＷｔｈ２＝０となるように設定されている。求められた仮閾値Ｗｔｈ２’は、選択部２１６において所定の故障時回生電力制限値と比較され、いずれか小さい方が選択されて許容モータ回生電力上限値Ｗｔｈ２として設定される。ここで、故障時回生電力制限値は、走行モータ１７の最大回生量をあらかじめ制限して電圧Ｖ１が急上昇することのないような値として設定されており、コンバータ故障の有無に応じて選択的に切替設定される。
【００６６】
このように許容モータ回生電力上限値Ｗｔｈ２を設定することにより、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ７４の故障時に蓄電装置７０による回生電力の吸収が行われずにモータ３５ａ、４２ａ、５４ａによる吸収だけとなった場合でも、電圧Ｖ１がシステム上限電圧Ｖ０を超過することのないよう適切な制限がなされ、過電圧が生じることが防止される。
【００６７】
求められた許容モータ出力電力上限値Ｗｔｈ１及び許容モータ回生電力上限値Ｗｔｈ２は駆動系トルク算出部２０４に供給される。駆動系トルク算出部２０４では、受信した故障時回生電力制限値と許容モータ回生電力上限値Ｗｔｈ２のうち小さい値以下に走行モータ１７の回生電力を制限するようにインバータ１６の制御を行う。これにより、温度等の影響を排し、電気システム１０を確実に保護することができる。
【００６８】
次に、このように構成される燃料電池車両１２における電気システム１０の電力制御系統２００の動作について、図１２を参照しながら説明する。図１２に示す処理は、主に電源制御コントローラ１１０及び燃料電池制御部２０６等が協働しながら行うソフトウェア処理により実現され、所定の微小時間毎に繰り返し実行される。
【００６９】
先ず、ステップＳ１において、故障検出部１１０ｃによるコンバータ故障の判断を行い、故障が検出された場合にはステップＳ２へ移り、正常である場合にはステップＳ５へ移る。
【００７０】
ステップＳ２において、故障信号をエアコンＥＣＵ２０８に通知することにより、電動エアコンモータ８０の消費電力を制限し、又は停止させる。電動エアコンモータ８０は車両補機の中で特に消費電力が大きく、しかも走行するのに必須の機器ではないことから、該電動エアコンモータ８０の電力消費を制限することによりコンバータ故障時における走行距離をより長く伸ばすことができる。
【００７１】
なお、本実施の形態においては、電動エアコンモータ８０は第２電源ライン７３に設けられていることから（図７参照）、コンバータ故障時には蓄電装置７０のみから電力供給を受けることになり、該電動エアコンモータ８０の電力消費を抑制しても、燃料電池１４の発生する電力量を直接的には抑制しない。しかしながら、燃料電池１４を稼動する燃料電池用補機のうち小電力の燃料電池制御部２０６、バルブ類、ラジエータファン等は、一般的に低電圧の第２電源ライン７３に接続されることが多く、電動エアコンモータ８０の消費電力を抑制することにより蓄電装置７０の放電を抑制し、これらの小電力の補機の稼働時間を延長する。結果として燃料電池１４の稼働時間を延長することができ、走行距離が伸びることになる。また、電動エアコンモータ８０が第１電源ライン７２に接続されている場合には、該電動エアコンモータ８０の消費電力を抑制することにより、燃料電池１４の電気的負荷が軽減されてガスの不足状態が回避されるとともに、燃料ガスの消費量が低減されて走行距離が伸びることはもちろんである。
【００７２】
ステップＳ３において、回生制限フィードフォワード処理を行う。つまり、故障時回生電力制限値（図１１参照）をコンバータ故障時に対応した値となるように切替設定する。
【００７３】
ステップＳ４において、モータトルク応答制限処理を行う。つまり、図９に示すように、車速Ｖに基づく許容トルク変化量Ｔ２を参照し、該許容トルク変化量Ｔ２によりモータトルク指令を制限する。この処理により、蓄電装置７０からの電力アシストが得られないことに対応して走行モータ１７の応答の制限がなされる。したがって、燃料電池１４におけるガスの不足状態が回避され、劣化の防止が図られる。
【００７４】
ステップＳ５において、回生制限フィードバック処理を行う。つまり、回生閾値算出部１１０ｅ（図１１参照）の作用下に、システム上限電圧Ｖ０と電圧Ｖ１の偏差ε２に基づいて第２閾値テーブル２１４から許容モータ回生電力上限値Ｗｔｈ２の仮閾値Ｗｔｈ２’を求める。さらに、この仮閾値Ｗｔｈ２’と前記ステップＳ３で切替設定された故障時回生電力制限値のいずれか小さい方を許容モータ回生電力上限値Ｗｔｈ２として設定する。この処理により走行モータ１７の最大回生量が制限されて第１電源ライン７２の電圧Ｖ１の過上昇を防止する。
【００７５】
ステップＳ６において、モータ出力制限処理を行う。つまり、電力閾値算出部１１０ｄ（図１０参照）の作用下に、発電可能量Ｗｃと要求電力Ｗｒのいずれか小さい方と燃料電池発電量Ｗとの差である偏差ε１を求め、さらに、該偏差ε１に基づいて第１閾値テーブル２１２から許容モータ出力電力上限値Ｗｔｈ１を求める。この処理により、走行モータ１７の出力が適正に制限されて燃料電池１４におけるガスの不足状態が回避され、劣化の防止が図られる。なお、このステップＳ６はコンバータ故障の有無に関わらずに実行されるが、特にコンバータ故障時には蓄電装置７０からの電力アシストが得られないことに対応して、走行モータ１７の出力を一層制限することによりガスの不足状態を確実に回避することができる。ステップＳ６の実行後、図１２に示す今回の処理を終了する。
【００７６】
上述したように、本実施の形態に係る電気システム１０、燃料電池車両１２及び電力供給方法によれば、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ７４の故障を検知した場合に、燃料電池１４から出力される電力の応答性を制限することにより、蓄電装置７０からの電流アシストがなくても燃料電池１４におけるガスの不足状態が回避され、燃料電池１４の劣化を防止することができる。また、応答性を制限することにより燃料ガスの消費量が低減されて走行距離が伸びる。
【００７７】
さらに、燃料電池１４を稼動するための燃料電池用補機である第１電気補機７６は第１電源ライン７２から電力供給を受けており、第２電源ライン７３からは第１ＤＣ−ＤＣコンバータ７４を介さずに直接的に電力供給を受けることはない。したがって、不測の事態により第１ＤＣ−ＤＣコンバータ７４の昇圧機能又は降圧機能が作用しなくなった場合においても、第１電気補機７６は、第１電源ライン７２を介して燃料電池１４から供給される電力によって駆動され、長距離（又は長時間）の走行を継続することができる。
【００７８】
この場合、蓄電装置７０及び鉛バッテリ９２に対する充電は行われないことになるが、第２電気補機７８は第１電気補機７６と比較して消費電力が小さいことから、蓄電装置７０及び鉛バッテリ９２の放電は抑制され、相当の長時間にわたり作用が維持される。すなわち、走行モータ１７をインバータ１６を介して第１電源ライン７２に接続することにより、該走行モータ１７は主に燃料電池１４から電力供給を受けることになり、コンバータ故障時には蓄電装置７０の蓄電容量と無関係に走行モータ１７を駆動することができる。したがって、蓄電装置７０の容量はコンバータ故障を考慮する必要がなく、蓄電装置７０の小型化が図られる。また、蓄電装置７０は、基本的には、第２電気補機７８を駆動可能な程度で、且つ始動時にエアーコンプレッサ４２を駆動可能な程度の小容量のもので足りる。
【００７９】
なお、上記の説明では、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ７４の故障を昇圧作用の故障と降圧作用の故障に区別していないが、これらを区別して故障判断を行うようにしてもよい。これにより、昇圧作用のみが故障している場合には、降圧作用を利用して蓄電装置７０に対する回生処理を続行させてもよい。また、降圧作用のみが故障している場合には、昇圧作用を利用して蓄電装置７０による電力アシストを続行し、走行モータ１７の発生トルクの制限値を正常時と同じ状態にしてもよい。
【００８０】
本発明に係る燃料電池の電気システム及び電力供給方法は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本実施の形態に係る燃料電池の電気システムのブロック構成図である。
【図２】燃料電池システムのブロック構成図である。
【図３】第１ＤＣ−ＤＣコンバータのブロック構成図である。
【図４】第２ＤＣ−ＤＣコンバータのブロック構成図である。
【図５】第２ＤＣ−ＤＣコンバータによる電圧制御特性を示すグラフである。
【図６】電源開閉部のブロック構成図である。
【図７】電気システムの概略ブロック構成図である。
【図８】電力制御系統のブロック構成図である。
【図９】車速に対する許容トルク変化量の関係を示すグラフである。
【図１０】電力閾値算出部のブロック構成図である。
【図１１】回生閾値算出部のブロック構成図である。
【図１２】制御系統における制御手順を示すフローチャートである。
【図１３】従来技術に係る電気システムのブロック構成図（その１）である。
【図１４】従来技術に係る電気システムのブロック構成図（その１）である。
【符号の説明】
【００８２】
１０…電気システム                    １２…燃料電池車両
１４…燃料電池                        １６、８１、８６…インバータ
１７…走行モータ                      ２２…燃料ガス供給系
２４…反応ガス供給系                  ３５…水素供給ポンプ
３５ａ、４２ａ、５４ａ…モータ        ４２…エアーコンプレッサ
７０…蓄電装置                        ７４…第１ＤＣ−ＤＣコンバータ
７８…第２電気補機                    ７９…第２ＤＣ−ＤＣコンバータ
８０…電動エアコンモータ              １１０…電源制御コントローラ
１１０ｃ…故障検出部                  １１０ｄ…電力閾値算出部
１１０ｅ…回生閾値算出部              １３０…並列接続部
２００…電力制御系統                  ２０２…モータトルク制御部
２０４…駆動系トルク算出部            ２０６…燃料電池制御部
２０８…エアコンＥＣＵ
Ｔ１、Ｔ２…許容トルク変化量          Ｗ…燃料電池発電量
Ｗｃ…発電可能量                      Ｗｒ…要求電力
Ｗｔｈ１…許容モータ出力電力上限値    Ｗｔｈ２…許容モータ回生電力上限値
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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